Плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях: плюсы и минусы, срок службы, как его выбрать и сколько он стоит, а также отзывы владельцев

Немалую часть территории России занимают регионы со сложными гидрогеологическими условиями.

Строительство в таких районах затруднено из-за низкой несущей способности грунта, подвижности, текучести или пластичности подстилающих слоев.

Единственным вариантом создания опорных конструкций является свайный фундамент, который опирается на глубинные прочные грунтовые слои, обладающие достаточной твердостью.

Использование свай началось очень давно, технология строительства отработана и хорошо изучена.

Рассмотрим свойства свайного основания, его особенности, положительные и отрицательные качества.

Содержание статьи

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент является опорной конструкцией для зданий и сооружений, выстроенных на неустойчивых грунтах со слабой несущей способностью. опорами являются вертикальные стержни — сваи, погруженные в грунт на достаточную глубину, чтобы удерживаться за счет силы трения или за счет опоры на твердые слои.

Стены дома устанавливаются на ростверк — пояс обвязки, принимающий нагрузку от веса постройки и передающий ее на опоры.

Система свай образует т.н. свайное поле, которое по периметру и по линиям внутренних несущих стен обвязывается ростверком.

Плюсы

К достоинствам свайного фундамента принято относить:

• Высокая несущая способность. Одна Ж/Б свая, даже сразу после погружения, способна принимать нагрузку около 20 т и больше. После набора конструкционной прочности (восстановления прочности грунта) несущая способность возрастает до максимума.
• Скорость монтажа намного опережает процесс строительства любого другого типа основания. Погружение одной сваи на глубину 4 м машинным способом (распространенный вариант) занимает несколько минут. Единственным замедляющим работу моментом является необходимость дать сваям время на «отдых» — выдержку для восстановления грунта. Специалисты этот период называют «обсос», имея в виду плотное обволакивание ствола частицами грунта. Обычно этот процесс занимает до 20 дней, в течение которых давать на опоры нагрузку не следует.
• Возможность строиться на самых сложных грунтах и в любое время года. Иногда звучат сомнения в возможности погружения свай в мерзлую почву. При этом, сильно твердеет только самый верхний, относительно тонкий слой. Ниже грунт практически всегда находится в одном и том же состоянии и пригоден для выполнения любых работ.
• Использование свайного фундамента нередко оказывается дешевле, чем строительство ленточного основания такого же размера. В особенности наглядно это проявляется на фундаментах большой площади. Приходится тратить большие количества материалов, трудозатраты возрастают пропорционально величине основания. Свайный фундамент в таких условиях заметно выигрывает и в скорости работ, и в стоимости.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Необходимо учитывать, что речь идет только о соответствующих условиях, при которых свайный тип оснований становится целесообразным решением. Во всех случаях, где возможно применение ленточных оснований, от использования свай отказываются. Причиной этого является необходимость строительства подвала, невозможного на свайных фундаментах.

Минусы

Недостатками свайных фундаментов являются:

• Для выполнения работ необходима качественная геологическая разведка участка и подробный анализ грунта. Производится пробное бурение на всю предполагаемую глубину погружения свай. Все работы должны выполняться подготовленными и опытными людьми, что нередко становится серьезной проблемой.
• Для погружения свай требуется строительная техника, подход которой на участок не всегда возможен. Чем больше размеры свайного поля и длина стволов, тем труднее организовать и согласовать наличие необходимых механизмов и людей, которые ими управляют.
• Нет возможности создания нормального подвала. Максимум, на что можно рассчитывать — небольшое техподполье, где могут располагаться некоторые коммуникации.

Несмотря на присутствие отрицательных сторон, свайные фундаменты позволяют строиться на проблемных участках, благодаря чему они широко распространены в России и других странах.

Виды

Существуют различные варианты конструкции свай. Они делятся на категории по различным признакам.

Используемый материал:

• Деревянные. Используются ошкуренные бревна с заостренным концом. При погружении на свободный торец одевают специальный оголовок, защищающий его от расклепывания. Устанавливаются только забивным способом, имеют относительно малую длину. В последнее время практически вышли из употребления из-за низких эксплуатационных качеств древесины, но еще кое-где встречаются в частном строительстве. Отчасти это вызвано коротким периодом службы — около 30-40 лет.
• Железобетонные. Наиболее распространенные и эффективные опоры. Используются как в частном, так и в промышленном строительстве. Изготавливаются на специализированных предприятиях, оборудуются напряженной продольной арматурой с высоким коэффициентом устойчивости к деформации. Бетон, применяемый для отливки, содержит водоотталкивающие и термоустойчивые добавки, дающие сваям возможность хорошо переносить контакт с влагой и повышенную морозостойкость. Существуют также буронабивные сваи, которые отливаются из бетона непосредственно на площадке. Они имеют меньшую глубину погружения и прочность, но доступны для самостоятельного монтажа. Срок службы Ж/Б свай достигает 150 лет (иногда и больше).
• Металлические сваи. Специального производства забивных металлических свай нет. Изготавливаются только винтовые сваи, представляющие собой трубу с острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями. Погружение винтовых свай производится путем завинчивания в грунт наподобие шурупов. В качестве забивных свай используются различные виды прочных труб или изделия металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.д. Срок службы металлических свай составляет 50-75 лет.

По типу передачи нагрузки:

• Сваи-стойки. Они опираются непосредственно на плотные глубинные слои грунта. Глубина погружения зависит только от морфологии слоев, условий рельефа и прочих геологических факторов. Способны обеспечить максимальную несущую способность и устойчивость здания.
• Висячие сваи. Удерживаются в грунте за счет силы трения между грунтом и боковыми стенками, а также вследствие уплотнения грунта под острием. На буронабивных скважинах принято делать подушку большего диаметра, образующую род подставки. Она повышает площадь опоры и увеличивает несущую способность сваи.

По конструкции:

• Монолитные. Это все виды забивных свай.
• Оболочечные. Представляют собой полую водонепроницаемую оболочку (опалубку), в которую устанавливается арматурный каркас и заливается бетон. Изготавливаются непосредственно на площадке, удобны при самостоятельном строительстве.

ВАЖНО!

Разновидностей свай очень много, но большую часть составляют забивные Ж/Б образцы, обладающие наиболее удачным набором эксплуатационных качеств и изготовленные с соблюдением технологических требований.

Какой вид наиболее оптимален для частного строительства?

Выбор типа фундамента не зависит от того, частный дом строится, или промышленное здание. Критериями должны быть геологические условия участка и параметры постройки.

На практике обычно используются буронабивные сваи, позволяющие уменьшить до минимума использование спецтехники. Однако, в зависимости от условий, применяются и забивные сваи.

В последнее время активно продвигаются винтовые сваи, но общее отношение к ним пока неопределенное.

Устройство

Свайный фундамент состоит из системы вертикальных опор (свай), погруженных в грунт на определенную глубину.

Наружные части стволов обвязывают специальным поясом ростверком, который соединяет отдельные опоры в единую систему, что многократно увеличивает их возможности и устойчивость к нагрузкам.

Основные несущие элементы ростверка располагаются под несущими стенами, как внешними, так и внутренними.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Для усиления конструкции и более равномерного распределения нагрузок устанавливаются дополнительные балки, связывающие все ненагруженные сваи в общую систему.

Общая технология монтажа

Порядок действий при монтаже свайного фундамента:

• Подготовка площадки. Производится планировка, удаляются все мешающие предметы, растения и прочие нежелательные элементы.
• Выполняется подвоз свай, подход подъемной и специальной техники.
• Разметка участка. Отмечаются точки установки опор.
• Производится выбор схемы установки. Это важно при машинном погружении (в особенности — для забивных свай).
• Выполняется погружение опор.
• Производится подрезка, сборка ростверка. Его тип определяется материалом свай, весом дома и прочими факторами.
• Выполняется гидроизоляция видимой части фундамента, после чего можно переходить к дальнейшему строительству.

Отзывы владельцев

Рассмотрим отзывы людей, чьи дома установлены на свайном фундаменте:

Владельцы домов вполне довольны своим фундаментом, что наглядно демонстрирует высокие эксплуатационные качества свайного основания.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете о плюсах и минусах свайного фундамента:

Заключение

Достоинства и недостатки свайных фундаментов давно и детально изучены. Найдены способы усилить их положительные качества и минимизировать отрицательные моменты, снизить нежелательные эффекты.

Основным и решающим свойством этого типа опорных конструкций является возможность строиться в самых неблагоприятных условиях, что многократно перевешивает все противоположные аргументы.

Результаты, которые демонстрируют свайные основания, позволяют однозначно утверждать о высоких эксплуатационных качествах и экономичности этого типа фундамента.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Cвайно винтовой фундамент: плюсы и минусы

Чтобы решить, свайно-винтовой, ленточный или какой еще фундамент лучше выбрать под строящийся дом, важно понять, какие винтовой фундамент имеет плюсы и минусы.

Преимущества конструкции на сваях

1. Большое преимущество свайно-винтового фундамента  — цена. Точная сумма экономии в каждом конкретном случае различна, но в среднем это до 40-50% дешевле, чем плитный или ленточный, а выгода относительно столбчатого 30%.
2. Для возведения такого фундамента потребуется несколько дней (точный срок зависит только от числа свай и количества работников). При этом продолжать строительство и нагружать конструкцию возможно сразу. Времени на усадку или твердение ей не требуется.
3. Свайно-винтовой фундамент лучше применять при болотистых и пучинистых грунтах, частых половодьях, в условиях мерзлоты и так далее. Иными словами, там, где ленточный и другие типы для строительства не подходят.
4. При этом работы производятся при любой погоде, температуре и климатических условиях – это явные плюсы конструкции. Тот же бетон, как пример, в жару требуется поливать, в холод обогревать или добавлять антифризы, при дожде защищать от него. Металлические сваи же боятся только механических повреждений.
5. При изменениях в проекте дома в конструкцию такого фундамента легко внести изменения на этапе сооружения (ленточный таким похвастаться не может), сделать пристройки к дому и так далее.
6. В случае, когда дом разрушен или разобран, хорошо сохранившиеся сваи допускается применить повторно, но лучше подновить их антикоррозийное покрытие.
7. Участок строительства практически не загрязняется, ведь нет необходимости в вывозе грунта, проведении земляных работ, заливке бетона.
8. При сооружении такого фундамента воздействие на ландшафт и близлежащие постройки минимально, отрыва котлованов не требуется. Эти преимущества позволяют применять его рядом со старыми и ветхими домами, памятниками, уже проложенными сетями водоснабжения, канализации или электричества, в общем там, где вибраций грунта лучше избежать, так как они потенциально приведут к разрушениям.

Недостатки конструкции

Минусы свайно-винтового фундамента существенны и делают его хорошим решением только для ограниченного круга построек и в условиях, когда другие типы фундаментов неприменимы.

Коррозионная нестойкость

Главный минус –материал свай подвержен коррозии. Использование цветных металлов обойдется дорого, а железо и его сплавы к воздействию агрессивных сред нестойки. Безусловно, антикоррозийные покрытия и даже окрашивание свай способны отсрочить ее появление, но не навсегда. А при вкручивании свай в грунт, она испытывает достаточно сильное трение, поэтому любые покрытия могут быть повреждены уже на этапе монтажа. Грунтовые воды и различные агрессивные химические соединения даже при малом содержании в почве окажут свое губительное воздействие на металл. Ускоряет коррозию и электричество – блуждающие токи в почве и неисправности системы электроснабжения в доме, в результате которых одна или несколько свай начинают выполнять роль заземлителей.

Что важно знать перед тем, как выбирать и покупать винтовые сваи для фундамента:  сварка сильно уменьшает коррозионную стойкость металла. Поэтому ее применение на стволе сваи, напрямую соприкасающемся с грунтом, крайне нежелательно. Сваркой только прикрепляют оголовок сверху сваи.

Одним из способов если не убрать, то уменьшить у фундаментов на винтовых сваях недостатки, связанные с коррозией, и продлить срок службы является утолщение стенок используемых свай. Так, даже частично поврежденные ржавчиной, они все еще будут обеспечивать необходимую несущую способность.  Но утолщать сваи до бесконечности невозможно и экономически невыгодно.

Ограничения по конструкции дома

Следующий недостаток – это применимость свайно-винтового фундамента исключительно для легких построек, обычно деревянных – каркасных и щитовых домов. Попытки возвести на такой конструкции здание из каменных материалов – дело рискованное. В процессе эксплуатации усадка свай может быть неравномерной, что приведет к растрескиванию, а то и к разрушению дома. Для массивных сооружений следует использовать ленточный, набивной свайный или плитный тип конструкции.

Кроме того, конструкция фундамента дома на винтовых сваях не предусматривает создание подвального помещения или цокольного этажа. Не для всех, но для многих хозяев это можно записать в недостатки. Хотя некоторые строители и решают это отрывом котлована на необходимую глубину, но такое решение снижает устойчивость свайного фундамента и потому нежелательно. Если геологические условия участка и прочие факторы позволяют, то при острой необходимости в подвале лучше выбрать ленточный фундамент, боковая поверхность которого послужит стенами подземному помещению.

Установка такого фундамента не подразумевается в условиях скалистых грунтов или обильно содержащих каменистые включения.

Финансовый вопрос

Еще один минус фундамента на винтовых сваях — затраты на покупку качественных свай часто оказываются сравнимы со стоимостью железобетонных буронабивных свай, т.е никакого экономического преимущества от свайно-винтового фундамента может и не быть. Поэтому его лучше возводить только если необходимо быстрое строительство жилья либо при сложных условиях на участке (крутом рельефе, близости грунтовых вод, болотистой местности, пучинистых грунтах), когда ленточный или плитный фундамент не подходят.

Подводим итоги

Сказать, что винтовой фундамент лучше, чем ленточный (как пример), нельзя. Каждая из конструкций имеет свои преимущества, но рассчитана на разные условия использования. Однако плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях делают его сооружением достаточно ограниченного применения. Его возведение оправдано когда:

• Недостатки фундамента несущественны (к примеру, невысокая несущая способность винтовой конструкции в сравнении с плитной/ленточной — это минус, но при возведении легкого каркасного дома он роли не играет) или могут быть минимизированы (как пример, использование толстостенных свай и их обработка для противодействия коррозии).
• Такой фундамент оптимален для данного рельефа и типа грунтов на участке.

Свайно-ленточный фундамент: плюсы и минусы

Это комбинированный вариант свайной и ленточной конструкции, который имеет свои плюсы и минусы. Вернее, сюда включены как преимущества ленточной и свайной конструкций, так и их недостатки. Состоит такой фундамент из железобетонных или винтовых металлических свай и железобетонной ленты ростверка, ввиду чего его можно строить даже на сложной в плане рельефа местности.

Ростверк принимает на себя нагрузку от конструкции здания и равномерно передает ее на сваи.

Виды ленточного фундамента на сваях

• Винтовые сваи. Чаще всего здесь применяются полые металлические сваи с лопастями фиксированной длины и толщины. Они вкручиваются в грунт с помощью специальной техники или вручную, в случае небольшого углубления в землю. Для продления службы металлических свайных конструкций, нужно использовать специальную грунтовку и защитную краску.
• Буронабивные сваи. Производятся на месте, а поэтому и стоят существенно дешевле. Первым делом готовится скважина фиксированной глубины, до уровня промерзания почвы или же пока не упрется в прочный грунт. Затем дно скважины засыпается песчано-гравийной подушкой и трамбуется. Суть буронабивных свай в том, что саму скважину армируют и заливают готовым бетонным раствором, а в роли опалубки используется поверхность грунта внутри и полая асбестовая труба над скважиной.

В рамках фундамента из набивных свай готовится монолитная железобетонная лента различной толщины и ширины (согласно расчетов нагрузок), на которую уже монтируются несущие конструкции здания.

Ленточное основание над сваями делают мелкозаглубленным, т.е. железобетонная лента должна быть заглублена на глубину до 40 см и установлена на песчано-гравийную подушку. Под подушкой же, в тоже время, и установлены забивные железобетонные сваи. Сваи и ростверк соединяются арматурой. За счет этого обеспечивается достаточная прочность конструкции и устойчивость к подвижкам грунта.

Как сделать свайно-ленточный фундамент своими руками

1. Сначала выравнивается площадка на месте будущего строительства и проводится разбивка основания. Учитывается ширина, длина и глубина будущей траншеи под железобетонную ленту.
2. Выбирается тип свай. Они могут быть деревянными, металлическими, железобетонными и чисто бетонными, полнотелыми или пустотелыми. Пустотелые стоят дешевле, они легче, но и сложнее в монтаже, ведь без внутреннего армирования не обойтись. Желательно их покупать круглой формы, т.к. скважина также имеет круглую форму, отчего легче будет осуществлять монтаж.
3. По периметру здания выкапывается траншея глубиной до 40 см. Затем в траншее бурятся скважины расчетной глубины, на дно засыпается песок и щебень, утрамбовывается и слегка проливается водой.
4. В качестве опалубки для будущих свай, можно использовать асбестоцементную трубу, которую погружают в скважину, фиксируют извне направляющими и колышками, а внутрь устанавливают вертикальные пруты арматуры с горизонтальными поясами армирования. Арматуру нужно связать, но не варить. Арматура используется при производстве буронабивных свай.
5. Для железобетонной ленты нужно всегда строить опалубку из дерева или фанеры, ее устанавливают по периметру траншеи для ленты и дополнительно укрепляют. В опалубку устанавливают горизонтальные пояса армирования, которые нужно соединить с арматурой свай.
6. Заливку свайно-ленточного фундамента нужно осуществлять максимально быстро, начинать нужно со свай и плавно переходить на ленту. Только тогда получится единый монолитный свайный фундамент ленточного типа, стойкий к внешнему воздействию и готовый принять на себя большие нагрузки.

Конструкция свайно-ленточного фундамента.

Плюсы ленточного фундамента на сваях

• Один из немногих типов фундаментов, который можно возводить на участках со сложным рельефом;
• Сваи забиваются до уровня твердого и плотного грунта, а сама лента может лежать на сыпучем слабом грунте;
• Используется минимум строительных материалов и техники, максимально – это устройства для ввинчивания свай или мощная бетономешалка;
• Сваи выдерживают небольшие подвижки почвы, слабые толчки им не страшны;
• Набивные сваи можно сделать самостоятельно, используя подручные материалы;
• Для буронабивных свай можно применять различные виды опалубки, делать несущие конструкции круглой или квадратной формы;
• Рассчитан на эксплуатацию в условиях повышенного расположения грунтовых вод;
• Возвести основание можно самостоятельно за считанные дни, а уже через неделю после того как высохнет бетон ленточного ростверка, можно будет возводить стены.

Минусы свайно-ленточного фундамента

• Необходимость проведения подробных геодезических расчетов: брать пробы грунта, делать вертикальные разрезы. Также нужно рассчитать длину, толщину и глубину погружения каждой сваи индивидуально. Сделать всю проектную работу вместе с подробным чертежом такого фундамента под силу только профессионалам.
• Создать цокольный этаж или подвал технически невозможно;
• Под полом первого этажа расположен открытый грунт, поэтому нужно обязательно делать утепление подполья, а это дополнительные финансовые расходы;
• Построить на таком основании высотный дом нельзя, максимум два-три этажа;
• Если использовать металлические или деревянные сваи, нужно предусмотреть дополнительную защиту от воздействия грунтовых вод. Делать это нужно уже на этапе монтажа, иначе потом придется разрывать конструкцию и стабилизировать опору дополнительными строительными материалами.

Утепление и гидроизоляция

Как уже отмечалось, такой фундамент имеет прямой контакт с открытой почвой, а поэтому подвержен воздействию грунтовых вод и промерзанию.

Из-за постоянных температурные процессов в грунте, на подполье действуют силы, которые выдавливают пол зимой и вдавливают летом. Со временем пол разрушается, а за ним и ленточное основание. Но проблема в том, что сезонные подвижки воздействуют также и на сваи.

Поэтому без их защиты также не обойтись. Соответственно, нужно сделать теплоизоляцию и гидроизоляцию всех без исключения конструкций основания. Это дополнительные финансовые расходы, но без них фундамент не простоит и десятка лет.

Для многих людей это существенный минус, но при правильной технологии утепления можно обеспечить долговечность основания на десятилетия.

Если принимать во внимание плюсы и минусы ленточного фундамента на сваях, то для некоторых сооружений это единственно правильный вариант. Особенно когда нужно построить здание на неровных поверхностях с большими угловыми наклонами, а земляные работы по обустройству котлована слишком дорогие.